MySQL 的 explain 语句显示了 MySQL 如何使用索引来处理 select 语句以及连接表，可以帮助我们分析如何选择更好的索引和写出更优性能的查询语句

查询示例

explain select * from (select * from `user` limit 10, 20) as t1 
left join `user_profile` as t2 on t1.id = t2.user_id;

mysql_explain.png

1. id（查询标识符）这是 SELECT 查询序列号，表明 sql 语句执行的顺序，id 列数字越大越先执行，如果数字一样大，那么就从上往下依次执行，id 列为 null 的就表是这是一个结果集，不需要使用它来进行查询。例如： explain select * from (select * from `user` limit 10, 10) as s;

   id.png

2. select_type（查询类型）常见类型有：

   • simple: 表示不需要 union 操作或者不包含子查询的 select。有连接查询时，外层的查询为 simple，且只有一个
   • primary: 一个需要 union 操作或者含有子查询的 select，位于最外层的单位查询的 select_type 即为primary，且只有一个
   • union：union 连接的两个 select，第一个查询是 dervied 派生表，除了第一个表外，第二个以后的表的 select_type 都是 union。例如：explain select * from `user` union (select * from `user` limit 10);
     
     select_type-union.png
     第二条语句就使用了 union。
   • dependent union：与union一样，出现在 union 或 union all语句中，但是这个查询要受到外部查询的影响。
   • union result：包含 union 的结果集，在 union 和 union all 语句中,因为它不需要参与查询，所以 id 字段为 null。例如：explain select * from `user` union (select * from `user` limit 10);
     
     select_type-union.png
   • subquery：除了 from 字句中包含的子查询外，其它地方出现的子查询都可能是 subquery
   • dependent subquery：与 dependent union 类似，表示这个 subquery 的查询要受到外部表查询的影响
   • derived：from 字句中出现的子查询，也叫做派生表，其他数据库中可能叫做内联视图或嵌套 select。例如： explain select * from (select * from `user` limit 10, 10) as s;
     id.png

3. table (查询表名) 如果查询使用了别名，那么这里显示的是别名，如果不涉及对数据表的操作，那么这里显示为 null，如果显示为尖括号括起来的<derived N>就表示这个是临时表，后边的 N 就是执行计划中的 id，表示结果来自于这个查询产生。如果是尖括号括起来的<union M,N>，与<derived N>类似，也是一个临时表，表示这个结果来自于 union 查询的 id为 M,N 的结果集

4. type（连接类型）需要重点掌握。有多个参数，依次从好到差：system，const，eq_ref，ref，fulltext，ref_or_null，unique_subquery，index_subquery，range，index_merge，index，ALL. 除了 ALL 之外，其他的 type 都可以使用到索引，除了 index_merge 之外，其他的 type 只可以用到一个索引

   • system：表中只有一行数据或者是空表，且只能用于 MyISAM 和 Memory表。如果是 InnoDB 引擎表，type 列在这个情况通常都是 all 或者 index。
   • const：使用 primary key 或者 unique 索引，返回记录一定是 1 行记录的等值 where 条件时，通常 type 是 const。其他数据库也叫做唯一索引扫描。例如：primary key, explain select * from `user` where id = 1220;
     
     type-const_1.png
     unique, explain select * from `user` where username = 'fanxin';
     
     type-const_2.png
   • eq_ref 对于 eq_ref 的解释，MySQL 手册是这样说的:"对于每个来自于前面的表的行组合，从该表中读取一行。这可能是最好的联接类型，除了 const 类型。它用在一个索引的所有部分被联接使用并且索引是 UNIQUE 或 PRIMARY KEY"。eq_ref 可以用于使用=比较带索引的列。例如：primary key, explain select * from `user` as t1, `user_profile` as t2 where t1.id = t2.user_id;
     type-const_1.png
     unique, explain select * from `user` where username = 'fanxin';
     
     type-eq_ref.png
   • ref：不像 eq_ref 那样要求连接顺序，也没有主键和唯一索引的要求，只要使用相等条件检索时就可能出现，常见与辅助索引的等值查找。或者多列主键、唯一索引中，使用第一个列之外的列作为等值查找也会出现，总之，返回数据不唯一的等值查找就可能出现。
   • ref_or_null：与 ref 方法类似，只是增加了 null 值的比较。实际用的不多。** 上面这五种情况都是很理想的索引使用情况 **
   • fulltext：全文索引检索，要注意，全文索引的优先级很高，若全文索引和普通索引同时存在时，MySQL 不管代价，优先选择使用全文索引。
   • unique_subquery：用于 where 中的 in 形式子查询，子查询返回不重复值唯一值。
   • index_subquery：用于 in 形式子查询使用到了辅助索引或者 in 常数列表，子查询可能返回重复值，可以使用索引将子查询去重。
   • range：索引范围扫描，常见于使用 >, <, is null, between, in, like 等运算符的查询中。例如：explain select * from `user` where id > 1220;
     
     type-range.png
   • index_merge：表示查询使用了两个以上的索引，最后取交集或者并集，常见and ，or的条件使用了不同的索引，官方排序这个在ref_or_null之后，但是实际上由于要读取所个索引，性能可能大部分时间都不如 range。
   • index：索引全表扫描，把索引从头到尾扫一遍，常见于使用索引列就可以处理不需要读取数据文件的查询、可以使用索引排序或者分组的查询。
   • all：这个就是全表扫描数据文件，然后再在server层进行过滤返回符合要求的记录。

5. possible_keys（查询可能使用到的索引）

6. key（查询真正使用到的索引）select_type 为 index_merge 时，这里可能出现两个以上的索引，其他的 select_type 这里只会出现一个。

7. key_len（用于处理查询的索引长度）

   • 如果是单列索引，那么整个索引长度都算进去
   • 如果是多列索引，那么查询不一定都能使用到所有的列，具体使用到了多少个列的索引，这里就会计算进去，没有使用到的列，这里不会计算进去。留意下这个列的值，算一下你的多列索引总长度就知道有没有使用到所有的列了。要注意，MySQL 的ICP 特性使用到的索引不会计入其中。另外，key_len 只计算where 条件用到的索引长度，而排序和分组就算用到了索引，也不会计算到 key_len 中。

8. ref 列显示使用哪个列或常数与key一起从表中选择行。如果是使用的常数等值查询，这里会显示 const，如果是连接查询，被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段，如果是条件使用了表达式或者函数，或者条件列发生了内部隐式转换，这里可能显示为 func。

9. rows MySQL 执行查询的行数，不是精确值。简单且重要，数值越大越不好，说明没有用好索引。

10. Extra 该列包含 MySQL 解决查询的详细信息。

    • distinct：在 select 部分使用了 distinc 关键字
    • no tables used：不带 from 字句的查询或者 From dual 查询
    • 使用not in()形式子查询或not exists运算符的连接查询，这种叫做反连接。即，一般连接查询是先查询内表，再查询外表，反连接就是先查询外表，再查询内表。
    • using filesort：排序时无法使用到索引时，就会出现这个。常见于 order by 和 group by 语句中。例如：explain select id,username from user order by created_at;
      extra-using-filesort.png
    • using index：查询时不需要回表查询，直接通过索引就可以获取查询的数据。
    • using join buffer（block nested loop），using join buffer（batched key accss）：5.6.x之后的版本优化关联查询的BNL，BKA特性。主要是减少内表的循环数量以及比较顺序地扫描查询。
    • using sort_union，using_union，using intersect，using sort_intersection：using intersect：表示使用 and 的各个索引的条件时，该信息表示是从处理结果获取交集 using union：表示使用 or 连接各个使用索引的条件时，该信息表示从处理结果获取并集 using sort_union 和 using sort_intersection：与前面两个对应的类似，只是他们是出现在用 and 和 or 查询信息量大时，先查询主键，然后进行排序合并后，才能读取记录并返回。
    • 表示使用了临时表存储中间结果。临时表可以是内存临时表和磁盘临时表，执行计划中看不出来，需要查看status变量，used_tmp_table，used_tmp_disk_table才能看出来。
    • using where：表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件，需要在 server 层进行过滤。查询条件中分为限制条件和检查条件，5.6 之前，存储引擎只能根据限制条件扫描数据并返回，然后 server 层根据检查条件进行过滤再返回真正符合查询的数据。5.6.x 之后支持 ICP 特性，可以把检查条件也下推到存储引擎层，不符合检查条件和限制条件的数据，直接不读取，这样就大大减少了存储引擎扫描的记录数量。extra 列显示 using index condition。
    • firstmatch(tb_name)：5.6.x 开始引入的优化子查询的新特性之一，常见于 where 字句含有 in() 类型的子查询。如果内表的数据量比较大，就可能出现这个。
    • loosescan(m..n)：5.6.x 之后引入的优化子查询的新特性之一，在 in() 类型的子查询中，子查询返回的可能有重复记录时，就可能出现这个。

11. filtered 使用explain extended时会出现这个列，5.7之后的版本默认就有这个字段，不需要使用explain extended了。这个字段表示存储引擎返回的数据在server层过滤后，剩下多少满足查询的记录数量的比例，注意是百分比，不是具体记录数。

参考来源：
mysql explain执行计划详解
MYSQL explain详解